Let, letový aparát a lovecké strategie První letci Jamkozubí archosauri (Archosauria - Thecodontia) -• klouzavý let (gliding) - Longisquama (240 mil. let) Longisquama insignis Sharovipterix Ptakoještěři (Archosauria - Pterosauria) - svrchní trias • aktivní let (flapping flight) - Eudimorphodon, Dimorphodon (230 mil . let) velké formy v juře a křídě - Pteranodon (165 mil. let) Pteranodon sp. Let u ptáků Archaeopteryx lithographica 135 mil. let Let u savců MARSUPIALIA - Vačnatci Austrálie • f. Phalangeridae - kuskusovití vakoplšík létavý - Aerobstes pygmaeus • f. Petauridae - vakoveverkovití (3) - Petaurus spp. • f. Pseudocheiridae vakovec - Schoinobates Acrobates pygmaeus Petaurus breviceps RODENTIA létající formy: méně mláďat ve vrhu, delší březost a odchov mláďat (menší riziko predace než u terestrických druhů), noční stromové formy • f. Sciuridae, subf. Petauristinae - poletuchy -13 rodů, 36 druhů, JV-Asie, druhy v Severní Americe, 1 druh na Sibiři a v SV Evropě Pteromys volans - poletuška slovanská f. Anomaluridae - šupinatkovití - 7-10 druhů, 2 řady šupin spodní straně ocasu -Anomalurus f. Theridomyidae, z eocénu, spolu s předchozí podřád Theridomorpha Anomalurus s p DERMOPTERA - letuchy, JV Asie 12 m) Všichni jen klouzavý let (gliding) mezi stromy 50-100 m, osrstěná blána mezi předními a zadními končetinami. CHIROPTERA - letouni, aktivní let Green River, Wyoming eocen (60 mil. let), LC:70 mm, LAt: 48 mm Icaronycteris index - jen jednoduchý kloub humerus-scapula Pteropodidae - kaloni Pteropus vampyrus (1,5 m) Rhinolophoidea - vrápenci s.l. Yangochiroptera - netopýři Craseonycteris thonglongyai Srovnání křídelní kostry Metacarpals C. tPterosaur wing with airfoil surface made of skin Carpometacarpals supported by a single elongated digit ptakoještěr pták Vznik letu 2 teorie: • stromová (arborial) - Darwin 1859, od klouzavého letu ze stromu k aktivnímu letu; • z běhu (cursorial) - Caple et al. 1983, Norberg et Rayner 1987, běh - poskoky - roztažení křídel -odlepení se ze země - klouzavý let - aktivní let a) gliding (klouzání) —► b) flapping (mávání) Vznik letu letu a echolokace u letounů Vznik letu a echolokace (Speakman 1999) přímí předkové netopýrů (pre-bats) v eocénu 3 hypotézy: 1) Echolocation first hypothesis 2) Flight first hypothesis 3) Parallel development of flight and echolocation Vznik letu u letounů Reach hunting - lov z číhané A: Hypothetical Arboreal Predator front anchor poinl-^_" rear anchor point Vv< \ \ }f \ )ě*$C webbing 3^-^S^ \ \ m • M \ Reach hunting (pre-bat) Perch hunting (vrápenci, Plecotus) (gliding) —» Aerja| hunting Icaronycteris, Archaeonycteris - PH nebo již AH (poor fliers) Rozvoj loveckých strategií lov hmyzu v letu Old World New World frugivory f rug ivory (Phyllostomatidae) nectarivory polenivory Létací aparát Podmínka letu: vznik dostatečně velké vztlakové síly při obtékání křídla a Výsledná aerodynamická síla (net aerodynamic force - NAF) = vektorový součet vztlaku (lift - L) a horizontálního odporu vzduchu při letu vpřed (drag - D) NAF air flow flight force weight G=mg Optimum-L : D = 10 1 D = 0,5. p .V2.S.CD p ... hustota vzduchu V.. . rychlost letu s.. . plocha křídla ^d ■ .. koeficient odporu L = = 0,5. p .V2.S.CL cL ... koeficient vztlaku Stanovení plochy krídla - S (odhad die Blood & McFarlane 1988) S = (FA x D5) + 0,5 . (D5 x D3) FA ... forearm, předloktí, D ... digit, prst Složky odporu: Indukovaný odpor - induced drag Profilový odpor - profile drag Doplňkový odpor - parasite drag Letová energie: P = Paer + Pine Paer= ^ind + Ppro + Ppar aerodynamická síla potřebná pro vznik vztlaku (opačná orientace než složky odporu) Pine (inerted) nezávislá setrvačná síla pro pohyb křídel nahoru a dolů (p = 0, D = 0) Pind ... k překonání turbulence, pro vznik vztlaku a tahu vpřed, klesá s rostoucí rychlostí letu a rozpětím křídel, roste s hmotností, význam u pomalu létajících Ppro ... k překonání odporu křídel, roste s letovou rychlostí a plochou křídel, význam u rychle létajících, výhodnější přímý let PDar... k překonání odporu těla, dána frontálním profilem trupu, analogie Závěr, minimální aerodynamická síla • proudnicový tvar těla Ppar = min. • nízká hmotnost Pind = min. • dlouhá křídla Pind = min. • vysoký tvarový poměr křídel - aspect ratio AR (malá plocha křídel, velké rozpětí) Ppro = min. AR = b2/S b = rozpětí, S = plocha Faktory ovlivňující hodnotu energie potřebné k letu 1) třepotavý let (hovering) Pind ~ m.g3/2/b Ppro ~ b3.S/T3 T... doba mávnutí křídla ~b 2) rychlý přímý let (hawking) Pind ~ m.gW.V Ppro~S.V3 Ppar~AA/3 A... frontální plocha těla Energie se snižuje s klesající hmotností a plochou křídla Vmp ... letová rychlost s minimální energetickou spotřebou za jednotku času (minimum power speed) V. mr letová rychlost s nejdelším doletem za jednotku „paliva" Gliding (klouzavý let) Morfologie křídla Tvar křídel versus lovecké strategie (kde loví, jak loví, co loví) Extrémy: relativní velká plocha v. relativní malá plocha Parametry: 1) WING LOADING (zatížení křídel, nosnost) WL = m.g/S [N.nrr2] velcí netopýři s malými křídly 2) ASPECT RATIO (tvarový poměr) AR = b/c b ... rozpětí křídel, c ... průměrná šířka křídla S = b.c AR = b.b/b.c AR = b2/S netopýři s dlouhými úzkými křídly 3) další parametry: poměr mezi ruční (chiropatagium) a pažní částí (plagiopatagium), charakter špičky křídla (manévrování) tip area ratio Ts = Shw/Saw hand wing area, arm wing area tip length ratio T, = lhw/law hand wing length, arm wing length wingtip shape index ltip = Ts /(T, - Ts) WL versus AR Principal component analysis AR short-range hawking, trawling malí, úzká dlouhá křídla pomalý přímý let trawlers WL >AR long-range hawking velcí, úzká louhá křídla rychlý přímý let ve výškách migrators ~^WL e-: o J3 a - JZ t- Ol Ol - x z- - n-l .::::::::::TäÍ< . ľ ľ ľ....,,.. . ........ .,.. > *Jp^^*»j_7 ^^—^^<» I. ft. ...j/i.»i^^...-,í.,é..,i m, .-*-.,,,..........................r............■'■ k\\.V.V/..»kUV.......LTm- . _ _ _——rf»*-'"* ....... . A J k..... T.jjW.it.lU.MiW./nun«.../'/.......sv..,,,........ :::::::::::__......,rrT7r^^N-^rrrrv-..>^—^_>n_l-^-<,■ i řnHHrívvwv,««*^! — .•.......;;,..:;:;—:;;:;::;: ........ ■> -' ••:•:> »v .••'':?■:■!■: t-:ľ;rr.£5íí5r^-^ ^^r^iiiii^zziz::::■::::•• ľ ^:*:::-v--?"::r-*.......''*:* v.-v.— •.•.•.•.•.•.•.■.■.\víi.,.j.,.,.;;;((.iA;.i.v.>.v.i/vy < * * v *■.;,, v.- .-,.■.,. A»? - • -7-k:x:- •• • --x-x•• •• ^ • •••*•- ■••• :*•"•:• \^//h.U<:-< ■■-:■ •■ ■-"/-•vďí'; ^T' Hb, i "N. _ — ■ \" ■ í. už* Fig. 1. Preferred foraginc zones of the nine most common echolorating bal species in Madura! (Souih India). Zones of opc sp:.ccs: T.a. 7M«rMb acgypllaca. T.k. Tapkozous kackkettsis, T.m, Tapliozai» mtfonopogon, Rh.h. Rhmöpomahaf^uc^.r.o-Plpititttlut ttonmri. P.m. Pipistrelius mimus. Zone close to and within vegetations: H.sp. IHpposidcri>sspeoris. H.b. «w°J< tfro/oř.- arrows indicate typical flight palhs of //. Weo/or. Ground gleaning: M.l. Megatterma lyre (■*"" |J|)